Una aproximación preliminar al proyecto de túneles sumergidos flotantes frente a cargas accidentales: interacción explosión/fuego en losas de hormigón armado

Resumen

Los túneles flotantes sumergidos se consideran cada vez más como una solución adecuada para atravesar canales de agua, limitando el impacto ambiental en el paisaje visual y asegurando el paso de grandes buques al cruzar largas distancias entre costas. El proyecto de este tipo de infraestructuras estratégicas no solo debe lidiar con las sobrecargas y condiciones de carga particulares derivadas de la situación flotante, sino que también debe considerar cuidadosamente acciones accidentales que afectan a la seguridad global de la infraestructura. La construcción de la nueva autopista E39 a lo largo de la costa de Noruega requiere atravesar varios fiordos y esta tipología se está considerando seriamente como una de las alternativas. Por esta razón, se llevó a cabo un programa de investigación orientado al análisis del proyecto frente a cargas accidentales de la infraestructura. Este artículo tiene como objetivo presentar una visión general exhaustiva de una investigación experimental ad hoc sobre el comportamiento de losas circulares de hormigón armado de 60 cm de diámetro expuestas a fuego, a acciones explosivas o a una combinación de ambas acciones. Además, busca extraer conclusiones orientadas al diseño que podrían ser valiosas para el proyecto de infraestructuras críticas en escenarios que involucren incendio y explosión. La campaña experimental presentada tuvo como objetivo proporcionar una referencia para evaluar la fiabilidad de los enfoques de proyecto que se adoptarán en el diseño de la infraestructura global. En primer lugar, se realizó la caracterización mecánica del hormigón en condiciones normales y a altas temperaturas considerando tanto condiciones de compresión uniaxial como de tracción uniaxial. El comportamiento estructural de la losa de hormigón armado simplemente apoyada también se investigó considerando losas expuestas a una curva de incendio de hidrocarburos con distintos tiempos de exposición y considerando la aplicación posterior al incendio de cargas estáticas o dinámicas. En particular, la curva de incendio se aplicó mediante una llama de gas, mientras que la carga dinámica se reprodujo mediante un equipo de tubo de choque que se utilizó para aplicar dos diferentes series temporales de presión tipo similares a las que produciría una explosión.